今年，泰州港用PLC和優(yōu)利康變頻器對(duì)一臺(tái)二手40T—30M多用途門機(jī)進(jìn)行了電氣升級(jí)改造。該機(jī)起升機(jī)械部分配置為2套相同獨(dú)立的機(jī)構(gòu)，（2臺(tái)電機(jī)，雙卷筒，4索）可進(jìn)行吊鉤、抓斗作業(yè)。電氣控制部分是普通繼電器線路，電氣拖動(dòng)為繞線式電機(jī)，改造后用改用變頻電機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng)。

 

      現(xiàn)在我們對(duì)在該門機(jī)起升機(jī)構(gòu)中使用變頻器的選用原則，調(diào)試應(yīng)用過程及使用情況做個(gè)介紹：
一、變頻器選用原則
 ①具有矢量控制技術(shù)
      這是因?yàn)殚T機(jī)的起升負(fù)載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩很大（需要70%—150%的額定轉(zhuǎn)矩），而起動(dòng)電流不能太大（1.2—1.5倍的額定電流）。普通變頻器的V/F控制方法是無法實(shí)現(xiàn)的，其結(jié)果不是電機(jī)啟動(dòng)不了造成堵轉(zhuǎn)或者就是起動(dòng)電流過大而引起過流保護(hù)。具有矢量控制技術(shù)的變頻器則能做到這一點(diǎn)。

      矢量控制通俗的講，是仿效直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量（勵(lì)磁電流）和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流）分別加以控制，使異步電動(dòng)機(jī)不僅在調(diào)速范圍上與直流電動(dòng)機(jī)相匹配，而且可以控制異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)在極低速時(shí)的平滑運(yùn)行和高轉(zhuǎn)矩高精度的速度控制。
②具有轉(zhuǎn)矩跟隨技術(shù)
      這種技術(shù)是以一臺(tái)變頻器作為主傳動(dòng)，用速度控制模式，另一臺(tái)變頻器作為輔傳動(dòng)，用轉(zhuǎn)矩控制模式。將主傳動(dòng)的轉(zhuǎn)距輸出作為輔傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩給定，這樣輔傳動(dòng)的給定信號(hào)是轉(zhuǎn)矩而非頻率。輔傳動(dòng)跟隨主傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變化，起到負(fù)荷平均分配控制的目的。這種控制方式的控制精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。在輔傳動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速低；負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速高；空載時(shí)可達(dá)到最大頻率。
③具有精確的抱閘邏輯時(shí)序控制與監(jiān)控
      門機(jī)起升機(jī)構(gòu)用變頻器控制，要使電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止與制動(dòng)器的打開，閉合精確配合，避免“溜鉤”現(xiàn)象。
④產(chǎn)品工藝精良，可靠性高，廠家服務(wù)周到及時(shí)。
⑤產(chǎn)品具有較低的價(jià)格
二．調(diào)試、應(yīng)用過程
      鑒于以上的要求，我們選用了優(yōu)利康公司的兩臺(tái)YD5000—315KW的變頻器，用于起升機(jī)構(gòu)。在調(diào)試、應(yīng)用過程中該變頻器的幾大技術(shù)優(yōu)點(diǎn)凸現(xiàn)：
1.   真正的電流矢量控制，我們利用它的帶PG矢量控制模式，速度控制精度達(dá)±0.02%，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，零速度可達(dá)150%額定轉(zhuǎn)矩，輸出力矩大，電流小，運(yùn)行平穩(wěn)。門機(jī)起吊重件時(shí)可在空中平穩(wěn)停止，再起動(dòng)，控制自如。
2.   精妙的轉(zhuǎn)矩控制、轉(zhuǎn)矩跟隨技術(shù)，這在門機(jī)抓斗作業(yè)中尤有體現(xiàn)。我們的具體應(yīng)用做法是：門機(jī)在抓斗作業(yè)時(shí)，開閉繩提升使抓斗閉合，此時(shí)支持繩轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)矩控制模式，經(jīng)調(diào)試，賦予支持繩1%額定轉(zhuǎn)矩給定值，－10%的電機(jī)速度極限給定值比較合適。（此時(shí)支持繩電機(jī)的轉(zhuǎn)矩方向與速度方向相反，即所謂的開卷機(jī)動(dòng)作狀態(tài)），做到了支持繩跟著抓斗下降而不松弛，同時(shí)達(dá)到抓斗深挖的目的 。當(dāng)抓斗完全閉合，開閉繩與支持繩一起提升時(shí)，支持繩轉(zhuǎn)矩給定值由1％額定值改為開閉繩的輸出轉(zhuǎn)矩值（此是一個(gè)不斷減少的動(dòng)態(tài)過程的給定值），速度極限的給定值則由-10％額定值改為開閉繩最高速度值的120%，此時(shí)支持繩進(jìn)入轉(zhuǎn)矩跟隨動(dòng)作狀態(tài)。（此時(shí)支持繩電機(jī)的轉(zhuǎn)矩方向與速度方向相同，即所謂的收卷機(jī)動(dòng)作狀態(tài)）初時(shí)，支持繩為空載狀態(tài)，以超過開閉繩的速度運(yùn)行（即所謂的追繩）兩繩找齊后進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配，當(dāng)支持繩轉(zhuǎn)矩接近開閉繩轉(zhuǎn)矩時(shí)，轉(zhuǎn)入速度控制模式，進(jìn)入下一個(gè)抓取循環(huán)。
      此項(xiàng)技術(shù)用的很成功，司機(jī)在抓斗作業(yè)中，操作簡(jiǎn)單，提高了作業(yè)效率。（另外，YD-5000系列變頻器的轉(zhuǎn)矩控制功能如用于門機(jī)、岸橋等起重機(jī)電纜卷筒 ，可以做到應(yīng)用方便快捷，控制精確，是現(xiàn)有磁滯式等類型電纜卷筒產(chǎn)品的升級(jí)產(chǎn)品。）
3.  抱閘的控制是變頻器用于起升機(jī)構(gòu)成敗的又一關(guān)鍵，優(yōu)利康變頻器有多達(dá)37項(xiàng)多功能輸出的設(shè)定。如零速度輸出準(zhǔn)確地控制著抱閘的開閉。我們觀察到，在長(zhǎng)時(shí)間的近40T抓斗繁重作業(yè)中，制動(dòng)輪一點(diǎn)溫度都沒有。盡管如此，為了確保安全，我們還利用了變頻器的力矩檢出、速度極限等功能，把這些輸出信號(hào)做在抱閘控制回路中。比如讓力矩檢出信號(hào)作為開閘的必要條件，確保了起吊安全。具體做法是：當(dāng)變頻器輸出≥5%額定轉(zhuǎn)矩后，力矩檢出多功能接點(diǎn)接通，抱閘允許打開。應(yīng)用了這些技術(shù)后，門機(jī)在使用中從沒發(fā)生過溜鉤故障。
三、使用情況
      優(yōu)利康變頻器技術(shù)先進(jìn)，用料嚴(yán)謹(jǐn)，工藝精良的印象。這兩臺(tái)YD5000－315KW變頻器使用以來，未發(fā)現(xiàn)任何故障。
      目前，港口起重機(jī)向著大噸位，大幅度，高效率的方向發(fā)展，其中起升機(jī)構(gòu)尤其需要大功率，高性能，高可靠性的變頻器。通過此次應(yīng)用，優(yōu)利康變頻器完全適用于港口起重機(jī)。它性能優(yōu)良，但價(jià)格卻相對(duì)較低，具有很高的性價(jià)比。